• 자원리싸이클링
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• 제19권6호
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• pp.43-50
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• 2010

에너지 위기로 인하여 석탄에 대한 관심이 증가하고 있다. 그 중에서도 저등급석탄에 대한 관심이 증가하고 있는데, 저등급석탄은 수분함량이 30~60%갱도로 수분함량이 높다. 이러한 저등급 석탄을 발전용 연료로 사용하기 위해서는 건조공정이 선행적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 고정층 반응기를 이용하여 저등급석탄의 건조 반응속도론을 도출하였다. 건조반응속도는 입자크기, 주입가스 온도, 가스 유속, L/D의 영향을 변수로 하여 도출하였다. Reynold's number는 가스 유속과 석탄업자의 크기, L/D는 반응기 직경과 대상탄의 충진양을 보정하기 위해 고려하였다. 석탄의 건조 특성에서도 알 수 있듯이, 고정층 반응기를 이용한 저등급석탄의 건조에 있어서도 표면수분의 건조가 원활하며, 상 경계 반응이 적합한 메커니즘임을 확인 할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.116-122
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• 2011

본 연구는 여름철에 신선한 곤달비를 생산하기 위하여, 몇 가지 냉각방법에 따른 재배효과를 검토하고 베드의 구조물 및 냉각수단으로서 호스를 이용한 경제적인 팽연화왕겨 간이수경재배베드를 개발하기 위하여 수행하였다. 냉각방법별 곤달비의 생육은 냉수호스, 미스트, 무비가림 순으로 좋았으며, $13^{\circ}C$의 지히수를 약 240/hr의 유속으로 흘려 냉각시켰을 때 지온이 약 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮아졌다. 여름재배 시 군락부위 부분냉방을 위해 개발된 호스베드시스템은 ${\phi}15cm$의 벽과, 유기배지로 팽연화왕겨가 이용된다. 냉수호스베드에서 냉수의 온도가 $14{\sim}22^{\circ}C$ 범위에서 공급되었을 때 배지의 온도는 $18{\sim}23^{\circ}C$로 유지되어 냉각효과가 양호하였으며, 스티로폼베드에 비하여 호스베드의 곤달비 군락부위의 온도는 약 $0.5^{\circ}C$, 근권부의 온도는 약 $3^{\circ}C$ 낮은 등 냉각효과가 있었다. 국부냉방을 위한 호스베드시스템은 곤달비와 같은 키가 작은 엽채류의 여름철 재배에 활용할 뿐 아니라 저온기에는 난방수를 순환하여 별도의 방열배관없이 국부난방에도 활용할 수 있어 경제적인 간이양액재배베드로서 활용될 것으로 기대된다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.200-210
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• 2015

유동층반응기에서 바이오매스 급속 열분해의 모델화를 통해 열분해로부터 발생되는 바이오오일(Bio-oil) 및 비응축 가스(Non-condensable gas) 성분의 예측과, 이를 통한 수율 향상을 목표로 한다. 본 연구의 목적은 유동층반응기 내부에 투입된 바이오매스가 급속 열분해되는 동안 발생되는 생성물의 수율 예측과 실험 및 시뮬레이션 값을 비교 및 분석하는 것이다. 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램이 사용되었으며, 바이오매스의 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 바이오매스 하위 구성 성분의 상세한 열분해 반응 경로가 적용되었다. 이 열분해 반응은 세부적으로 셀룰로오스(Cellulose), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 및 리그닌(Lignin)의 반응을 포함하고 있으며, 열분해로부터 발생되는 주요 가스 성분은 이산화탄소($CO_2$), 일산화탄소(CO), 메탄($CH_4$), 수소($H_2$), 에틸렌($C_2H_4$)이다. 본 모델의 예측치와 기존 문헌(Mellin et al., 2014)의 실험 및 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 그 결과, $CH_4$, $H_2$ 및 $C_2H_4$의 경우, 각각 3.7%p, 4.6%p 및 3.9%p로 비교적 일치하게 예측되었지만, $CO_2$ 및 CO의 경우, 각각 9.6%p 및 6.7%p로 높게 예측되었다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 이차 열분해 반응에서의 세부 반응조건에 해당되는 각각의 인자의 부재에 기인한 것으로 판단된다. 연구 결과, 시뮬레이션을 통한 모델화 접근이 가능한 것으로 판단되며, 추후에 연구된 모델화를 통해 바이오오일 및 기타 성분들의 예측도 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권3호
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• pp.217-226
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• 2007

The purpose of this study is to estimate the emission factor of $non-CO_2$ global warming gases such as $N_2O$ and $CH_4$ by measuring concentrations from stacks of waste incinerators and cement production plants. Based on the established monitoring methods, $N_2O$ concentration measured from stacks in incinerator were between 0.62 and $40.60\;ppm_v$ (ave. $11.50\;ppm_v$). The concentration of $N_2O$ was dependent on the incinerator types. However, the concentrations of $CH_4$ gas were between 2.65 and $5.68\;ppm_v$ (ave. $4.22\;ppm_v$), and did not show the dependency on the incinerator types. In the cement production plant, the concentration ranges of $N_2O$ from the stack were from 6.90 to $10.80\;ppm_v$ (ave. $8.60\;ppm_v$), and $CH_4$ were between 1.80 and $2.20\;ppm_v$ (ave. $2.60\;ppm_v$). Using measured concentrations, the emission amounts of $N_2O$ and $CH_4$ from stacks per year were calculated. The results were is 4.2 ton $N_2O/yr$ in the incinerators, and 53.7 ton $N_2O/yr$ in the cement facilities. The big difference is from the flow rate of flue gas in the cement facilities compared to the incinerators. By the same reason, the $CH_4$ emission amounts in cement plant and incinerator was found to be 339 ton $CO_2/yr$ and 34.1 ton $CO_2/yr$, respectively. Finally, the emission factor of $N_2O$ in the incinerators were calculated using the measured concentration and the amount of incinerated wastes, and was $42.5\sim799.1\;g/ton$ in kiln and stoker type, $11.9\sim79.9\;g/ton$ in stoker type, 90.1 ton/g in rotary kiln type, 174.9 g/ton in fluidized bed type, and 63.8 g/ton in grate type, respectively. Also, the emission factors of $CH_4$ were found to 65.2-91.3 g/ton in kiln/stoker type, 73.9-122 g/ton in stoker type, 109.5 g/ton rotary kiln, and 26.1 g/ton in fluidized bed type. This result indicates that the emission factor in incinerators is strongly dependent on the incinerator types, and matched with result of IPCC (International Panel on Climate Change) guideline.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.268-274
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• 2010

유해대기오염물질인 중금속의 배출은 그 위해성으로 인해 엄격한 법적 규제를 하는 등 지대한 관심이 기우려지고 있다. 무연탄을 사용하는 상용 화력발전시설로부터 배출되는 중금속의 농도 및 배출특성에 대한 연구를 실시하였다. 대상 발전시설은 순환 유동층 연소로, 싸이클론, 보일러, 전기집진기 설비로 구성되었고 가스상 수은을 포함한 주요 중금속의 농도를 측정하기 위해 분진과 가스상 시료를 전기집진기(ESP) 전단과 연돌에서 측정하였다. 총 먼지량(TPM), PM-10, PM-2.5와 같은 입자상 물질의 배출량은 ESP 전단에서 각각 23,274, 9,555, $7,790mg/Sm^3$로 매우 높았으며, 이는 예측했던 바와 같이 미분탄 화력발전소보다 높은 수치였다. 그러나 ESP에 의한 먼지의 제거효율이 높기 때문에 연돌에서의 총 먼지량은 $0.16mg/Sm^3$ 정도였다. 마찬가지로 중금속 배출량 또한 ESP에서 높은 제거효율을 보였다. 입도분포와 입경 범위 별 중금속 농축 정도에 대한 데이터를 살펴볼 때 일부 금속의 농도는 작은 입경 범위에서 더 농축된 것을 보여 입자의 크기와 상관관계를 지어 볼 수 있었다. 수은의 경우 다른 금속들과 다르게 높은 휘발성 때문에 대부분이 가스 상태로 배출되며 그로 인하여 수은의 제거효율은 68% 정도로 다른 중금속들에 대한 제거효율보다 낮았다. ESP를 지나면서 수은 화학종이 원소수은에서 산화수은으로 변하는 것이 확인되었으며, 그로 인하여 습식세정탑이 설비된 다른 석탄 화력발전소에서는 원소 수은이 지배적인 데 반해 본 시설의 경우 연돌에서 총 수은의 절반 정도만 원소수은이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권7호
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• pp.73-80
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• 2013

Fine suspended solids from coal mine drainage were treated in the treating plant, using two different pilot-scale inclined clarifiers: radial and lamella types. Suspended solids in the mine drainage were monitored along with other geochemical factors, and metal contents. Fe and Mn are the main chemical components in the drainage, which exist predominantly as total metal forms, whereas dissolved portion is negligible. The raw mine drainage is subject to physical and chemical treatment using $CaCO_3$ and NaOH, therefore the suspended solids are thought to be composed of Fe and Mn precipitates, possibly $Fe(OH)_3$, along with carbonate precipitates. The elemental composition of precipitates are confirmed by SEM-EDS analysis. As nearly all the dissolved ions were precipitated in the primary process by $CaCO_3$, no further aeration or prolonged oxygenation are of necessity in this plant. Adoption of inclined clarifier proved to be effective in treating fine suspended solids in the current plant. Successful application of the inclined clarifier will also be beneficial to improve the current treating process by excluding the current application of chemical agent in the first stage. The final effluents from the pilot plant meet the national standards and the low dissolved Fe and Mn contents are expected not to cause secondary precipitation after discharge.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.71-79
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• 2010

디지털 계측제어계통을 발전소에 적용하기 전에 시험 및 검증하기 위하여 500MW급 표준화력발전소 시뮬레이터 모델을 개발하고 터빈 제어시스템과 연계하였다. 선택된 디지털 계측제어계통의 성능시험 시, 해당되는 시뮬레이터 모델은 조정할 수 없는 발전소 디지털 계측제어계통과 교체된다. 시뮬레이터 모델 및 제어시스템의 입출력은 연계장치에 있는 LabView 프로그램을 사용하여 연결되었다. 본 논문에서는 시뮬레이터 모델 및 디지털 계측제어계통을 연계하는 방법론에 대하여 기술하고, 정상운전, 과도상태 및 고장인가 시 수행된 검증시험 결과를 제시하였다. 시뮬레이터 모델을 사용한 디지털 계측제어계통의 종합검증을 통하여 시뮬레이터가 디지털 제어시스템을 발전소에 적용하기 위한 시험장치로 사용될 수 있는 방법론을 개발하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권2호
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• pp.103-110
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• 2007

The High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) possesses inherent safety features and is recognized as a representative advanced nuclear system for the future. Based on the success of the HTR-10, the long-time operation test and safety demonstration tests were carried out. The long-time operation test verifies that the operation procedure and control method are appropriate for the HTR-10 and the safety demonstration test shows that the HTR-10 possesses inherent safety features with a great margin. Meanwhile, two new projects have been recently launched to further develop HTGR technology. One is a prototype modular plant, denoted as HTR-PM, to demonstrate the commercial capability of the HTGR power plant. The HTR-PM is designed as $2{\times}250$ MWt, pebble bed core with a steam turbine generator that serves as an energy conversion system. The other is a gas turbine generator system coupled with the HTR-10, denoted as HTR-10GT, built to demonstrate the feasibility of the HTGR gas turbine technology. The gas turbine generator system is designed in a single shaft configuration supported by active magnetic bearings (AMB). The HTR-10GT project is now in the stage of engineering design and component fabrication. R&D on the helium turbocompressor, a key component, and the key technology of AMB are in progress.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.372-379
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• 2011

A nuclear fusion fuel cycle plant is composed of various subsystems such as a hydrogen isotope storage and delivery system, a tokamak exhaust processing system, and a hydrogen isotope separation system. Korea shares in the construction of its ITER fuel cycle plant with the EU, Japan, and the US, and is responsible for the development and supply of the storage and delivery system. The authors thus present details on the development status of hydrogen isotope storage technologies for nuclear fusion fuel cycle plants. We have developed various hydride beds of different size. We have realized a hydrogen delivery rate of 12.5 $Pam^3/s$ with a typical 1242g-ZrCo bed.

• 상하수도학회지
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• 제19권5호
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• pp.565-571
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• 2005

The method to decide media sphericity on the filter has been investigated. The sphericity, the ratio of the surface area of an equal volume sphere to the real surface area of the particles, is one of major physical characters of media affecting the bed expansion during backwash. The media in each treatment plant may have different sphericity, and the sphericity of the media in the filter may be changed as backwashing has been conducted regularly for a long time. Media from twelve water treatment plants under KOWACO have been collected and selected to insure various and practical sphericities. The sphericity of each media has been calculated by using well known equations. For example, Kozeny equation, Dahmarajah equation and so on. The experiment results have indicated that the sphericity of each water treatment plant is different. Although the sphericity values measured by different methods were turned out to be diverse values, the order in the magnitude seemed to be the same. The sphericity values of sand media were in the range of 0.71-0.82 and those of anthracite were placed between 0.49 and 0.56 by the Dharmarajah equation.